• 제목/요약/키워드: back-projection method

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Three Dimensional Target Volume Reconstruction from Multiple Projection Images

  • Cheong, Kwang-Ho;Suh, Tae-Suk;Lee, Hyoung-Koo;Choe, Bo-Young
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.439-441
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    • 2002
  • The aim of this study is to reconstruct the 3D target volume from multiple projection images. It was assumed that we were already aware of the target position exactly, and all processes were performed in Target Coordinates whose origin was the center of the target. We used six projections: two projections were used to make a Reconstruction Box and four projections were for image acquisition. Reconstruction Box was made up of voxels of 3D matrix. Projection images were transformed into 3D volume in this virtual box using geometrical based back-projection method. Algorithm was applied to an ellipsoid model and horse-shoe shaped model. Projection images were created using C program language by geometrical method and reconstruction was also accomplished using C program language and Matlab(The Mathwork Inc., USA). For ellipsoid model, reconstructed volume was slightly overestimated but target shape and position was proved to be correct. For horse-shoe shaped model, reconstructed volume was somewhat different from original target model but there was a considerable improvement in target volume determination.

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하향식 기계학습의 반복적 오차 역투영에 기반한 고해상도 얼굴 영상의 복원 (Reconstruction of High-Resolution Facial Image Based on Recursive Error Back-Projection of Top-Down Machine Learning)

  • 박정선;이성환
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권3호
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    • pp.266-274
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    • 2007
  • 본 논문에서는 하향식 기계 학습 및 반복적 오차 역투영음 이용하여 한 장의 저해상도 얼굴 영상으로부터 고해상도 얼굴 영상을 복원하는 방법을 제안한다. 먼저 얼굴 영상을 독립된 형태 기저와 질감 기저의 선형 중첩으로 표현하고, 주어진 저해상도 얼굴 영상을 형태 기저와 질감 기저의 선형 중첩으 로 최대한 근사하게 표현할 수 있는 계수를 추정한다. 이 추정된 계수를 고해상도 얼굴 영상의 형태 기저 와 질감 기저의 선형 중첩 계수로 사용함으로써 고해상도 얼굴 영상을 복원한다. 또한, 복원된 고해상도 얼굴 영상의 정확도를 개선하기 위하여 학습 기반 오차 역투영 과정을 반복적으로 적용한다. 다양한 실험을 통하여, 제안된 방법이 저해상도 얼굴 영상으로부터 고해상도 얼굴 영상을 효과적으로 복원함을 입증하였으며, 이 방법을 사용하여 원거리 감시 시스템에서 획득된 저해상도 얼굴 영상을 고해상도 얼굴 영상으로 합성함으로써, 얼굴 인식 시스템의 성능을 높일 수 있음을 확인하였다.

단순역투영법을 이용한 3차원 곡면물체의 형상계측 및 표현 (Shape Measurement and Representation of 3-D Curved Objects using Simple Back-Projection algorithm)

  • 최종수;김덕수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-67
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    • 1985
  • C.T.(computed topography)에서 쓰이는 단순 역투영법(simple back-projection)이라는 기초적인 재구성방법을 이용한 컴퓨터 시각장치를 개발하였다. 운동입체시(motion stereo vision)의 중요한 요소인 시방향의 연속적인 변화에 착목하여, 곡면체의 수평면에 평행한 윤곽선을 구하고, 일정한 높이로 측정된 이들 각각의 윤곽선을 집적시킴에 의해 결과적으로는 3차원 물체를 정량적으로 계측할 수 있다. 또한, 어떠한 곡선이라도 곡선에 의해서 특징지워 질 수 있음에 착안하였다. 본 논문에서는 미분기하학의 곡률론을 도입하여, 이미 측정된 3차원 곡면물체를 표시하였다. 이로써 목하 연구중인 3차원 곡면물체의 인식에 이 곡률론을 이용하려고 한다.

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다중 모델 색상 히스토그램 역투영을 이용한 물체 추적 기법 (The Object Tracking Method using Multi-model Color Histogram Back-projection)

  • 이정호;정동석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.849-852
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    • 2000
  • 본 논문은 배경이 고정되지 않은 복잡한 동영상에서의 물체 추적을 위하여 다중 모델 색상 히스토그램 역투영(Multi Model Color Histogram Back-projection)방법을 제안한다. 색상 히스토그램 역투영(Color Histogram Back-projection)을 이용하면 카메라의 움직임 때문에 발생하는 배경의 변화에 관계없이 물체를 추적할 수 있다. 기존의 방법은 추적하려는 물체에 대해 하나의 모델만을 적용했기 때문에, 배경영역 색분포의 영향을 많이 받는다. 이를 해결하기 위해 다중 모델 색상 히스토그램 역투영 방법을 이용하였다. 이 방법은 추적하려는 물체에 대해 여러 개의 모델을 구하여 각각에 대해 색상 히스토그램 역투영을 수행한다 또한 역투영 이진 영상에서 물체의 위치를 결정하기 위한 수평, 수직 프로젝션 방법의 문제점을 레이블링(Labeling)을 사용하여 보완하였다.

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RECONSTRUCTION OF LIMITED-ANGLE CT IMAGES BY AN ADAPTIVE RESILIENT BACK-PROPAGATION ALGORITHM

  • Kazunori Matsuo;Zensho Nakao;Chen, Yen-Wei;Fath El Alem F. Ah
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.839-842
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    • 2000
  • A new and modified neural network model Is proposed for CT image reconstruction from four projection directions only. The model uses the Resilient Back-Propagation (Rprop) algorithm, which is derived from the original Back-Propagation, for adaptation of its weights. In addition to the error in projection directions of the image being reconstructed, the proposed network makes use of errors in pixels between an image which passed the median filter and the reconstructed one. Improved reconstruction was obtained, and the proposed method was found to be very effective in CT image reconstruction when the given number of projection directions is very limited.

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X-ray CT의 실시간 영상재구성을 위한 병렬처리 구조에 관한 연구 (A Study on the Parallel Processing Architecture for the Real Time Image Reconstruction of X-ray CT)

  • 진승오;허창원;허영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3153-3155
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    • 1999
  • 최근 수년간 의료영상분야는 국내외적으로 급격한 발전을 거듭하고 있다. 특히 자기공명영상장치 (Magnetic Resonance Imaging), X-ray CT(Computed Tomography)와 단층촬영장치는 인체내부를 비침습적(non-invasive)으로 영상화함으로써 해부학적인 질병진단에 많은 장점을 가지고 있다. 이와같은 단층영상 재구성에는 역매트릭스법(matrix inversion). 반복재구성법(interative method), 역투영 법(back-projection), 2차원 Fourier 변환법(2D FFT), 중첩재구성법(Filtered back-projection) 등의 다양한 알고리즘을 사용하고 있다. 본 연구에서는 X-ray CT에서의 단층영상재구성 기법 중 널리 사용되고 있는 Filtered Back Projection 기법의 연산순서도와 연산량을 분석하고 이를 시뮬레이션을 통하여 확인하고 실시간 영상재구성을 위하여 범용 Digital Signal Processor의 병렬처리시스템 구성에 기반된 최적 Architecture를 선정하고자 한다.

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Fan-Beam CT 영상 재구성 알고리즘 성능 비교 (Performance Comparison of Reconstruction Algorithms for Fan-Beam Computerized Tomography)

  • 이상철;조민형;이수열
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.223-229
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    • 2001
  • In this paper, we have compared the direct fan-beam reconstruction method with the rebinning method in terms of computation time and spatial resolution using computer simulation. As a result, the direct fan-beam method is superior to the rebinning method in the spatial resolution though the former needs longer computation time. However, if we adopt the quarter-detector-offset technique to improve the spatial resolution, the rebinning method outperforms the direct fan-beam method. The computation times have been evaluated using the fast algorithms optimized to reduce the number of interpolation calculations at the back-projection, and the spatial resolutions have been compared using the computer generated phantoms.

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다중투사영상을 이용한 표적체적의 3차원 재구성 (Three Dimensional Target Volume Reconstruction from Multiple Projection Images)

  • 정광호;진호상;이형구;최보영;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권3호
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    • pp.167-174
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    • 2003
  • 정위적방사선수술과 같은 경우 치료계획 수립 시 병변의 정확한 위치뿐만 아니라 정확한 부피와 모양을 아는 것도 매우 중요하다. 병변의 확인을 위해서 때로는 혈관조영영상이 이용되기도 하는데 동정맥 기형과 같은 경우 이 방법이 병변의 구별을 위하여 가장 좋은 방법이기 때문이다. 병변의 정확한 위치는 두개의 투사영상으로부터 얻을 수 있지만 두 개의 투사영상 만으로는 병변을 3차원적으로 재구성하는 것은 불가능하다고 여겨지고 있다. 본 연구의 목적은 다수의 투사 영상들을 이용하여 병변을 3차원적으로 재구성하는 것이다. 이때 병변의 위치는 기존에 제안된 방법에 의하여 이미 알고 있다고 가정하였으며 모든 과정은 병변의 중심을 원점으로 하는 표적좌표계에서 수행되었다. 본 연구에서는 6개의 투사영상이 이용되었는데 정면과 측면 투사영상은 체적소(voxel)로 구성된 재구성상자를 구하기 위하여 이용되었으며 나머지 네 개의 투사영상은 역투사 방법(back-projection method)에 의하여 재구성 상자(Reconstruction Box) 내에서 3차원적으로 재구성하는데 이용되었다. 이 방법의 정확도와 해상도는 병변의 크기와 모양에 따라 달라질 수 있다. 본 연구에서 제안된 알고리듬의 검증을 위하여 C 언어와 Matlab을 이용하여 타원체 모델과 말굽형 모델에 대하여 투사영상을 얻고 그 영상을 이용하여 재구성해보았다. 타원체모델의 경우에는 원래의 모델보다 약간 크게 재구성되었지만 모양과 방향, 위치가 정확함을 확인할 수 있었다. 말굽형 모델은 재구성된 모양이 원래의 모양과 차이가 많이 났지만 기존 방법에 비하여 실제 모양에 근접하게 재구성할 수 있었으므로 병변을 확인하는 경우에는 도움이 될 것으로 사료된다.

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Predicting Tree Felling Direction Using Path Distance Back Link in Geographic Information Systems (GIS)

  • Rhyma Purnamasayangsukasih Parman;Mohd Hasmadi, Ismail;Norizah Kamarudin;Nur Faziera Yaakub
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제39권4호
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    • pp.203-212
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    • 2023
  • Directional felling is a felling method practised by the Forestry Department in Peninsular Malaysia as prescribed in Field Work Manual (1997) for Selective Management Systems (SMS) in forest harvesting. Determining the direction of tree felling in Peninsular Malaysia is conducted during the pre-felling inventory 1 to 2 years before the felling operation. This study aimed to predict and analyze the direction of tree felling using the vector-based path distance back link method in Geographic Information Systems (GIS) and compare it with the felling direction observed on the ground. The study area is at Balah Forest Reserve, Kelantan, Peninsular Malaysia. A Path Distance Back Link (spatial analyst) function in ArcGIS Pro 3.0 was used in predicting tree felling direction. Meanwhile, a binary classification was used to compare the felling direction estimated using GIS and the tree felling direction observed on the ground. Results revealed that 61.3% of 31 trees predicted using the vector-based projection method were similar to the felling direction observed on the ground. It is important to note that dynamic changes of natural constraints might occur in the middle of tree felling operation, such as weather problems, wind speed, and unpredicted tree falling direction.

위상 배열 코일 영상에서의 밝기 비균등성을 projection에 기반하여 수정하는 방법 (A Projection-based Intensity Correction Method of Phased-Array Coil Images)

  • 윤성대;정준영;한예지;박현욱
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.36-42
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    • 2005
  • 목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.

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